高考物理二轮复习 第2讲 直线运动规律及牛顿运动定律的应用课件.ppt

第2讲直线运动规律及牛顿运动定律的应用 1 单选 2013 广东卷 13 某航母跑道长200m 飞机在航母上滑行的最大加速度为6m s2 起飞需要的最低速度为50m s 那么 飞机在滑行前 需要借助弹射系统获得的最小初速度为 a 5m sb 10m sc 15m sd 20m s 答案b 2 双选 2013 新课标全国卷 19 如图1 2 1所示 直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移 时间 x t 图线 由图可知 a 在时刻t1 a车追上b车b 在时刻t2 a b两车运动方向相反c 在t1到t2这段时间内 b车的速率先减少后增加d 在t1到t2这段时间内 b车的速率一直比a车的大 图1 2 1 解析由题图可知 t1时刻 b车追上a车 故a错误 x t图象的斜率表示速度 由于t2时刻a b两图线的斜率一正 一负 故两车运动方向相反 b正确 由b图线的斜率的变化可以看出t1到t2这段时间b车的速率先减少后反向增加 c正确 如图所示 在t3时刻b图线的斜率与a图线的相等 此时两车的速率相等 故d错误 答案bc 3 单选 2013 新课标全国卷 14 一物块静止在粗糙的水平桌面上 从某时刻开始 物块受到一方向不变的水平拉力作用 假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 以a表示物块的加速度大小 f表示水平拉力的大小 能正确描述f与a之间的关系的图象是 解析当拉力f小于最大静摩擦力时 物块静止不动 加速度为零 当f大于最大静摩擦力时 根据f f ma知 随f的增大 加速度a增大 故选c 答案c 4 双选 2013 新课标全国卷 21 2012年11月 歼15 舰载机在 辽宁号 航空母舰上着舰成功 图1 2 2 a 为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图 飞机着舰并成功钩住阻拦索后 飞机的动力系统立即关闭 阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力 使飞机在甲板上短距离滑行后停止 某次降落 以飞机着舰为计时零点 飞机在t 0 4s时恰好钩住阻拦索中间位置 其着舰到停止的速度 时间图线如图 b 所示 假如无阻拦索 飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m 已知航母始终静止 重力加速度的大小为g 则 a b 图1 2 2a 从着舰到停止 飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1 10b 在0 4s 2 5s时间内 阻拦索的张力几乎不随时间变化c 在滑行过程中 飞行员所承受的加速度大小会超过2 5gd 在0 4s 2 5s时间内 阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案ac 主要题型 选择题 计算题热点聚焦 1 匀变速直线运动的规律及应用 2 运动图象与匀变速直线运动规律的综合应用 3 运动图象与牛顿第二定律的综合应用 4 动力学的两类基本问题命题趋势 1 单独考查匀变速直线运动的规律 运动图象的应用以及牛顿运动定律及其应用 题型一般为选择题 2 力和运动的关系大多结合牛顿运动定律 受力分析 运动过程分析综合考查 题目一般为计算题 涉及的题目与实际密切联系 1 高考中关于动力学问题的图象主要有s t图象 v t图象 f t图象等 2 在v t图象中 点 的意义 图象上的任一点表示对应时刻物体的速度 线 的意义 任一段线段在v轴上的投影长表示在对应时间段内物体速度的变化量 考向一运动图象的应用 斜率 的意义 斜率 表示物体的加速度 面积 的意义 图象与坐标轴围成的 面积 表示物体在对应的时间段内发生的位移 截距 的意义 纵轴截距表示物体出发时的速度 横轴截距表示物体出发时距计时起点的时间间隔或速度为零的时刻 双选 2013 四川卷 6 甲 乙两物体在t 0时刻经过同一位置沿x轴运动 其v t图象如图1 2 3所示 则 典例1 图1 2 3 a 甲 乙在t 0到t 1s之间沿同一方向运动b 乙在t 0到t 7s之间的位移为零c 甲在t 0到t 4s之间做往复运动d 甲 乙在t 6s时的加速度方向相同 审题流程 答案bd 1 求有关图象问题的思路 1 首先弄清图象纵 横坐标的含义 位移 速度 加速度等 2 利用图象分析动力学问题时 关键要将题目中的物理情境与图象结合起来分析 利用物理规律或公式求解或作出判断 3 弄清图象中斜率 截距 交点 转折点 面积等的物理意义 从而充分利用图象提供的信息来解决问题 2 从v t图象中可读取的四个运动量 1 运动速度 从速度轴上直接读出 正负表示运动方向 2 运动时间 从时间轴上直接读出时刻 取差得到运动时间 3 运动加速度 由图线的斜率得到加速度 斜率的大小表示加速度的大小 斜率的正负反映了加速度的方向 4 运动的位移 由图线与时间轴围成的面积得到位移 图线与时间轴围成的面积表示位移的大小 时间轴以上的面积表示与规定的正方向相同 时间轴以下的面积表示与规定的正方向相反 单选 物体a b的s t图象如图1 2 4所示 由图可知 a 从第3s起 两物体运动方向相同 且va vbb 两物体由同一位置开始运动 但物体a比b迟3s才开始运劝c 在5s内两物体的位移相同 5s末a b相遇d 5s内a b的平均速度相等 预测1 图1 2 4 解析s t图象斜率的大小表示物体运动的速度大小 斜率的正负表示物体运动的方向 由题图可知 a正确 b物体的出发点在离原点5m处 a物体的出发点在原点处 b错误 物体b在5s内的位移为10m 5m 5m 物体a在3s 5s内的位移为10m 故c d错误 答案a 单选 如图1 2 5所示 a b分别是甲 乙两球从同一地点沿同一直线运动的v t图象 根据图象可以判断下列说法正确的是 a 两球在t 2s时速率相等b 两球在t 8s时相距最远c 两球运动过程中不会相遇d 两球做初速度方向相反的匀减速直线运动 加速度大小相等 方向相反 预测2 图1 2 5 解析根据题图 在t 2s时 甲球速度为20m s 乙球速度为 20m s 所以它们速率相等 选项a正确 利用 面积 求位移 可知甲 乙两球在t 8s时同时回到出发点相遇 选项b c错误 在整个运动过程中 两条图线的斜率保持不变 这表示它们运动时做的都是匀变速直线运动 开始时甲 乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动 当它们速度减为零后 又反向做初速度为零的匀加速直线运动 因为两条图线的斜率一正一负 绝对值不同 这说明它们的加速度方向相反 大小不等 选项d错误 答案a 单选 甲 乙两个物体从同一地点 沿同一直线同时做直线运动 其v t图象如图1 2 6所示 则 a 1s时甲和乙相遇b 0 6s内甲 乙相距最大距离为1mc 2s 6s内甲相对乙做匀速直线运动d 4s时乙的加速度方向反向 预测3 图1 2 6 解析由图线与时间轴包围的 面积 表示位移可知 在1s时乙的位移大于甲的位移 甲 乙不能相遇 a项错误 在2s时 甲 乙相遇 在2s 6s内 乙的位移为零 甲的位移s甲 8m 因此0 6s内甲 乙相距最大距离为8m b项错误 由于在2s 6s内 二者加速度相同 因此甲相对乙做匀速直线运动 c对 4s时乙的加速度方向没变 速度反向 因此正确选项为c 答案c 考向二匀变速直线运动规律的应用 2013 新课标全国卷 24 水平桌面上有两个玩具车a和b 两者用一轻质细橡皮筋相连 在橡皮筋上有一红色标记r 在初始时橡皮筋处于拉直状态 a b和r分别位于直角坐标系中的 0 2l 0 l 和 0 0 点 已知a从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动 b平行于x轴朝x轴正向匀速运动 在两车此后运动的过程中 标记r在某时刻通过点 l l 假定橡皮筋的伸长是均匀的 求b运动速度的大小 典例2 解析设b车的速度大小为v 如图 标记r在时刻t通过k l l 此时a b的位置分别为h g 由运动学公式 h的纵坐标ya g的横坐标xb分别为ya 2l at2 xb vt 在刚开始运动时 标记r到a和b的距离之比为2 1 即oe of 2 1由于橡皮筋的伸长是均匀的 在以后任一时刻r到a和b的距离之比都为2 1 因此 在时刻t有hk kg 2 1 1 2 求解匀变速直线运动问题的一般思路 单选 做匀加速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大6m s 则质点的加速度大小为 a 1m s2b 1 5m s2c 3m s2d 4m s2解析由匀加速直线运动规律可知 一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度 结合题意可知 v3 5 v1 5 6m s 时间间隔t 2s 因此可得加速度为a 3m s2 对比各选项可知答案选c 答案c 预测4 2012年11月25日 我国首次舰载机阻拦着舰试验取得圆满成功 与岸基飞机着陆时可缓慢减速平飞不同 舰载机着陆必须加速 一旦舰载机尾钩未能挂住阻拦索 必须能快速拉升逃逸 假设 歼15 战机着舰速度为27m s 钩住阻拦索后能在3s内匀减速停下 若没有钩住阻拦索 必须加速到50m s才能安全飞离航母 航母甲板上可用于战机加速的长度仅有200m 求 1 歼15 战机在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度和滑行距离是多大 2 歼15 战机在甲板上加速飞行的加速度至少是多少 预测5 答案 1 9m s240 5m 2 4 43m s2 考向三运动图象与牛顿第二定律的综合应用 1 运动图象及其应用 特别提醒2 牛顿第二定律 1 公式 f ma 2 四性 矢量性 瞬时性 同体性 独立性 2013 新课标全国卷 25 图1 2 7一长木板在水平地面上运动 在t 0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上 以后木板运动的速度 时间图象如图1 2 7所示 已知物块与木板的质量相等 物块与木板间及木板与地面间均有摩擦 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 且物块始终在木板上 取重力加速度的大小g 10m s2 求 1 物块与木板间 木板与地面间的动摩擦因数 2 从t 0时刻到物块与木板均停止运动时 物块相对于木板的位移的大小 典例3 图1 2 7 联立 式得 1 0 20 2 0 30 2 在t1时刻后 地面对木板的摩擦力阻碍木板运动 物块与木板之间的摩擦力改变方向 设物块与木板之间的摩擦力大小为f 物块和木板的加速度大小分别为a1 和a2 则由牛顿第二定律得f ma1 2 2mg f ma2 假设f 1mg 则a1 a2 由 式得f 2mg 1mg 与假设矛盾 故f 1mg 由 式知 物块加速度的大小a1 等于a1 物块的v t图象如图中点划线所示 由运动学公式可推知 物块和木板相对于地面的运动距离分别为 答案 1 0 200 30 2 1 125m 求解动力学问题的基本思路 双选 如图1 2 8所示 我国 蛟龙号 深潜器经过多次试验 终于在2012年6月24日以7020m的深度创下世界最新纪录 国外最深不超过6500m 这预示着它可以征服全球99 8 的海底世界 假设在某次试验时 深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面全过程的深度曲线 a 和速度图象 b 则下列说法中正确的是 预测6 图1 2 8 a 图中h3代表本次下潜最大深度b 全过程中最大加速度是0 025m s2c 潜水员感到超重发生在3 4min和6 8min的时间段内d 整个潜水器在8 10min的时间段内机械能守恒 答案ac 双选 如图1 2 9甲所示 在倾角为30 的足够长的光滑斜面上 有一质量m 0 8kg的物体受到平行斜面向上的力f作用 其大小f随时间t变化的规律如图乙所示 t 0时刻物体速度为零 重力加速度g 10m s2 下列说法中正确的是 预测7 图1 2 9 a 0 1s时间内物体的加速度最大b 第2s末物体的速度为零c 2 3s时间内物体向下做匀加速直线运动d 第3s末物体回到了原来的出发点 答案bc 考向四动力学两类问题 典例4 图1 2 10 1 该车行驶至斜坡底端时的速度及时间 2 该车在水平路面上行驶至经济时速 最省油的行驶速度 90km h的时间 审题流程第一步 抓好两个分析 构建运动模型 第二步 抓好衔接点 构建思路图 答案 1 10m s5s 2 3s 应用牛顿第二定律解决动力学问题的步骤 如图1 2 11所示 图1 2 11一固定粗糙斜面与水平面夹角 30 一个质量m 1kg的物体 可视为质点 在沿斜面向上的拉力f 10n的作用下 由静止开始沿斜面向上运动 已知斜面与物体间的动摩擦因数 取g 10m s2 试求 1 物体在拉力f作用下的加速度a1 2 若拉力f作用1 2s后撤去 物体在上滑过程中距出发点的最大距离s 预测8 图1 2 11 答案 1 2 5m s2 2 2 4m 交通路口是交通事故的多发地 驾驶员到交通路口时也格外小心 现有甲 乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶 甲车在前 乙车在后 它们行驶的速度均为v0 8m s 当两车快要到十字路口时 甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯 于是紧急刹车 反应时间忽略不计 乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车 但乙车司机反应较慢 反应时间为t 0 5s 已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0 5倍 乙车紧急刹车时制动力为车重的 g 10m s2 1 若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6 5m 他采取了上述措施后是否会闯红灯 2 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞 甲 乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离 预测9 答案 1 不会 2 5 6m 图象法 用图象来描述两个物理量之间的关系是物理学中常用的方法 利用图象法分析解答问题直观 简捷 对于物理学中两个物理量之间的关系 图象除了能直接表明其变化特点 提供直观 清晰的物理图景外 图象与横轴所围的面积还可以表示第三个物理量 这个物理量一定是由图象中的两物理量的乘积所确定 如速度 时间图象与横轴所围的面积为物体在这段时间内的位移等 充分利用图象带来的信息 也是求解物理题的一种有效的方法 反过来 充